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變頻串聯諧振技(jì)術在電力系統中的應用

返回打印來源：儀天(tiān)成(chéng)電力時間：2017/12/08 閱讀：次(cì)

       變頻諧振(zhèn)試驗(yàn)裝置是利用無功補償原理,在完成發電(diàn)機、電纜以及GIS組合電(diàn)器(qì)的耐壓(yā)試驗是隻需要較小容量和較(jiào)低電壓的試驗電源(yuán)就可以成功完成.同(tóng)時,該試驗裝置還可用于變壓器、電(diàn)流、電壓互感器等的現場試驗.這種(zhǒng)試驗方法安全可(kě)靠,并能有效地檢出有(yǒu)絕緣缺陷(xiàn)的電氣設備.
       1　變頻諧振試驗的原理
       變頻諧振試驗的原理是利用組合設備的等(děng)效電容和已知電感(gǎn)量的高壓電抗器構成串(chuàn)聯回路,通過變頻電源調節試驗電源(yuán)頻率使電路達到串聯諧振.這時,電容器和電抗器的無功功(gōng)率(lǜ)平衡(héng).
       2　變頻諧振系統的組件(jiàn)
       2.1　控制系統
       控制系統是變頻諧振系統的心髒模(mó)塊,它包含了所有的電子及控制模塊.所有的模塊放在一個控制(zhì)櫃中,操作(zuò)屏在控制(zhì)櫃(guì)的上方,操作(zuò)人員可以(yǐ)控制所(suǒ)有的功能、讀取(qǔ)新的測量值(電壓、頻率、電流等)、觀察系統的運(yùn)行狀态.三相橋式連接(jiē)變頻器的作用是将(jiāng)三相主電源(yuán)電壓轉換成(chéng)為可調幅方波電壓,通過主回(huí)路開(kāi)關取得三相線電壓傳送到6脈沖轉換器整流,然後提供給電容組.方波(bō)輸出電壓由轉換橋以需要的輸出頻率産生,輸出(chū)電(diàn)壓的有效值通過調整脈沖寬度實現無級可調.所有的控制信号由微處理器産生,系統(tǒng)産生一個預設頻率,或者(zhě)自動将輸出頻率調整(zhěng)到(dào)諧(xié)振頻率(lǜ).高壓系統(tǒng)根據操作人員的設(shè)置自動進行調諧,控制升壓、耐壓時間(jiān)和關機.還可(kě)以通過設備的RS232接口(kǒu)與外部計(jì)算機聯接,從而控制整個系統進行自動測量.
       2.2　勵磁變壓器(qì)
       勵磁變壓器的作用是(shì)将控制單元的輸出變成諧振(zhèn)回路的輸入.其(qí)一次線圈和控制單元相(xiàng)連,二次線(xiàn)圈則取決(jué)于高壓回(huí)路的品質因數的(de)期(qī)望值.勵磁變壓器可以做在電抗(kàng)器的内(nèi)部,或者做成獨立單(dān)元.
       2.3　高壓(yā)電(diàn)抗器
       在諧振頻率下,電抗器與(yǔ)負載(zǎi)将勵磁方波電(diàn)壓變成理想正(zhèng)弦波.高壓電抗器的參數(shù)選擇必須(xū)充分考慮到試品功率和頻率範圍.
       2.4　多級組合型電抗器
單級電抗器組(zǔ)合後可以滿足回路(lù)的優配置,保證輸出電壓和頻率範圍,每級電抗器的電壓等級可以單獨确定.這種電抗器的優點是組合方便、便于(yú)運輸,缺點是運(yùn)行工況時(shí)間短.箱式電抗器是專門為電纜現(xiàn)場試驗設計的,為油浸式(shì),自然冷卻電抗器.可以采用電容(róng)式瓷套(tào)管輸(shū)出,也(yě)可以采用電纜終端式回充SF6輸(shū)出.輸出的标準電纜(lǎn)成為(wéi)系統的基本負載,與待測(cè)電纜的終端頭相連.
       2.5　電壓(yā)測量(liàng)系統、耦合電容器和(hé)基本(běn)負載
       電壓測量系統包括一個分壓器和一個峰值電壓表,電壓表安(ān)裝在控(kòng)制櫃中,電壓(yā)值在操作屏上顯示.分壓器也可以當作耦合電(diàn)容器和基本負載使用(yòng).在多級組合電抗器中,分壓器是獨(dú)立單元,而在SF6絕緣(yuán)和箱型電抗系統中,分壓(yā)器已經安裝到電抗器中.
       2.6　試驗參數(shù)
       試驗參數主要包括:①試品的等效電容C:這個參(cān)數主要依靠經驗的積累,或通過生(shēng)産廠家獲得;②試驗用電抗(kàng)器的電感量L:原則是選擇使諧(xié)振頻率在30～300Hz;③回路(lù)的諧振頻率f:根據f=1/(2πlc)計算;④試驗電流I:根據I=ωCU計算;⑤試驗電壓U:電壓值的大小根據試驗規程具體(tǐ)确定.
       3　變頻諧振系統的應用和優點
       3.1　應用
       變頻諧振系統(tǒng)應用,具體情況如下:①新(xīn)安變、龍古變、官田變GIS的耐壓試驗;②110kV新(xīn)安變、七裡(lǐ)變、豐城變、洛舍變、西山變、高林變、前村變、塘南變等(děng)多座變電所主(zhǔ)變的耐壓試驗;③織裡變2公(gōng)裡長的10kV電纜耐(nài)壓試驗;④塘(táng)橋變、長超變(biàn)35kV電容器(qì)電纜耐壓試驗;⑤橫街變主變電(diàn)纜共計12根一次完成;⑥青山變35kV壓變耐壓.
       3.2　優點
       大量的現場試驗(yàn)證(zhèng)明,變頻串聯諧振(zhèn)成套試驗裝置能夠很好地滿足現場試驗高(gāo)壓系統(tǒng)的要求,具有如下(xià)優點:
       (1)試(shì)驗電源容量較小(xiǎo),減輕(qīng)了由(yóu)于電(diàn)源容量的不足對現場試驗的制約;
       (2)試驗裝置體積(jī)小(xiǎo),電抗器采用多級或疊積式結構,便于運輸和現場安裝;
       (3)試(shì)驗接線方便,操作簡(jiǎn)單,大大縮短了試驗時間;
       (4)安全可靠性高,變頻裝置采用的IGBT及驅動回路輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性好(hǎo);
       (5)具有良好的IGBT、過電流、過電壓以(yǐ)及放電保護功能,能(néng)夠保護設備及人身安全.如在耐壓(yā)過(guò)程中發生擊穿時(shí),由于電路失去(qù)諧振條件,電源輸出電流自動減小,試品兩端的電(diàn)壓驟然下降,不會産生過電壓,放電能量(liàng)小,因此對試驗裝置和試品不會造成較大危害;
       (6)試驗的等效性較好,采(cǎi)用(yòng)接近工頻(30～300Hz)的交流電壓作(zuò)為(wéi)試驗電源,無論是在等效性和一緻(zhì)性上(shàng)都與50Hz/60Hz的工頻電源非常接近,從(cóng)而保(bǎo)證了試驗結果的真實性和可靠性.實踐證明,使用變頻(pín)串聯諧振系統不僅節約了大量人力和物力,還減少了試驗時間及系統停電時間,提(tí)高了供電可靠(kào)性,取得了較(jiào)好的經(jīng)濟效益和(hé)社會效益.

       主題詞：串聯諧振試驗裝(zhuāng)置電(diàn)力系統

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